山地丘陵区村级尺度耕地质量评价及保护分区

科学开展耕地质量评价,合理划定耕地保护分区,是实现耕地差异化保护和管理的重要前提。研究采用空间自相关方法,以重庆市荣昌区为例,以国家等耕地质量指数为空间变量,从村级尺度探讨山地丘陵区耕地质量的空间关联性与集聚特征,并基于局部空间自相关分析结果提出了耕地保护分区方案。结果表明:(1)荣昌区耕地质量全局空间上呈现较弱正相关性,全局Moran′s I值表现为耕地等别指数利用等指数自然等指数;局部空间上呈现较强变异特征,70%以上空间类型表现为随机分布,正相关类型(HH型和LL型)多以"组团"形态存在,负相关类型(LH型)以"点状"形态存在;(2)基于局部空间自相关类型特征及顺序组合,将耕地保护划分为重点保护区、重点改良区、适度改良区和适度调整区4类,并针对性提出耕地保护措施及管控说明。因此,在自然地理条件欠佳的山地丘陵区,研究结果可为各级行政主体精准有效地实施耕地保护和质量建设提供参考。     

基于土地整治的山地丘陵区耕地质量潜力测算

准确地识别土地整治改良因素和科学地测算耕地质量潜力对耕地质量建设具有重要意义.本研究基于我国现有的耕地质量评价体系,分析土地整治工程措施对山地丘陵区耕地质量的影响,提出了一套服务于山地丘陵区土地整治的耕地质量提升潜力测算方法;并通过准确识别土地整治改良因素,确定提升方案,测算了重庆市綦江区耕地质量提升潜力.结果显示:1)研究区现状国家利用等指数区间为648.02~1 659.33,整治后国家利用等指数区间为761.81~1 783.04,耕地质量平均可提高0.79个利用等;2)得到的现状耕地利用等指数与折算为基准作物的实际产量的相关性(R~2=0.895 0)大于农用地分等成果(R~2=0.797 4);3)高潜力分等单元主要分布在地势较为平坦、水源较为充足的丘陵地带,整治重点是提高农民生产生活条件;低潜力分等单元主要分布在陡坡中山地带和有石灰岩分布的喀斯特丘陵区,整治重点为防止水土流失与保护生态环境.本研究提供的潜力测算方法适应了差别化土地整治需求,保证了测算结果的真实性和潜力实现的可行性,可为山地丘陵区土地整治耕地质量潜力测算提供参考.不同的地质地貌类型,耕地质量提升的核心因子有所差异,土地整治的工程措施应有侧重点.     

含岩屑紫色土水分扩散规律

紫色土中存在的岩屑显著影响土壤水分扩散。以往研究主要集中在> 2 mm岩屑上而忽视了<2 mm岩屑的作用。因此,探讨>2 mm岩屑对紫色土水分扩散的影响基础上,明确<2 mm岩屑的作用对完善含岩屑紫色土水分扩散规律的研究具有重要的意义,从而为土壤水动力学模型的构建提供理论依据。以四川盆地紫色页岩发育的暗棕紫泥土和泥岩发育的红棕紫泥土为研究对象,设置3种岩屑粒径(0.25~2,2~5,5~10 mm)和4种岩屑含量(0,30%,50%,70%),利用水平土柱吸渗法测定含岩屑土壤湿润锋变化特征、水分扩散率D(θ)和土壤含水率θ,并拟合D(θ)、Boltzmann参数λ与θ之间的关系。结果表明:对于暗棕紫泥土,岩屑粒径为2~5 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2,5~10 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。对于红棕紫泥土,岩屑粒径为2~5,5~10 mm,随岩屑含量增加,70%岩屑含量的土壤D(θ)明显大于其余3个岩屑含量的土壤,而30%岩屑含量和50%岩屑含量土壤之间的D(θ)无显著差异,且土壤湿润锋前进速率均呈先增加后降低再增加的趋势;岩屑粒径为0.25~2 mm时,土壤湿润锋前进速率和D(θ)随岩屑含量增加逐渐增加。因此,随岩屑含量提高,土壤水分扩散速率整体呈现增加趋势;且泥岩发育的土壤水分扩散速率高于页岩发育的土壤。     

成渝经济区农地适度规模经营方式及其环境效应差异比较

以成渝经济区为研究区,比较成渝地区农地经营方式转变的地域差异,评估农地经营方式转变的可持续性.选取成都平原区的广汉市和重庆山地丘陵区的江津区为研究样区,基于两个区域的1 102份调查数据,运用能值分析法分析两地农地经营方式转变的差异.由于资源禀赋、家庭特征、经营方式、流转市场、流转价格等因素的差异影响,江津区与广汉市农户农地流转呈现区域"悖反"现象;从能值分析来看,广汉市通过规模化、产业化、机械化的大生产模式提升农业科技装备水平,降低投入、提高农业生产率,实现了良性的农业集约化;而江津区通过高投入—高产出的高效农业产业模式大幅提升农业产出,但过度追加不可更新要素的投入方式却不可持续,引起了劣质的农业集约化.因此,就转变农地经营方式而言,成都平原区应着眼于"降本增效",发展规模化、产业化、机械化的大生产模式;重庆山地区应着眼于"提质增效",以农业科技、装备和设施更新为驱动发展生态农业.     

渝东北中山区典型土壤的系统分类

以渝东北中山区(海拔>800 m)为研究区域,选取该区域8个典型土壤样点,通过剖面挖掘、野外观测和分层样品分析等方法,明确供试剖面的形态特征和理化性质,检索出上述典型土壤的诊断层与诊断特性,探讨其在中国土壤系统分类(CST)中的归属,并与发生分类进行参比。结果表明,在8个供试土壤剖面中,除旱地外,林地及牧草地土壤具有淡薄表层,在坡度较小和土壤侵蚀较弱的情况下土壤大都可以形成黏化层,碳酸盐岩风化物发育的土壤均符合碳酸盐岩岩性特征,海拔800 m以上土壤符合常湿润土壤水分状况。8个供试土壤剖面分别被划归3个土纲(淋溶土、雏形土、新成土),3个亚纲(常湿淋溶土、常湿雏形土、正常新成土),3个土类(钙质常湿淋溶土、钙质常湿雏形土、湿润正常新成土),5个亚类(腐殖钙质常湿淋溶土、普通钙质常湿淋溶土、腐殖钙质常湿雏形土、普通钙质常湿雏形土、石质湿润正常新成土),其中,被划归为淋溶土土纲的剖面数量最多(共4个剖面),说明该区域土壤淋溶作用明显。黄棕壤、棕壤、黄色石灰土和黑色石灰土亚类均参比到了CST的钙质常湿淋溶土土类,黄棕壤性土和山地灌丛草甸土亚类均参比到了CST的钙质常湿雏形土土类,棕壤性土亚类参比到了CST的湿润正常新成土土类。按照土族和土系的划分标准,8个供试土壤剖面建立了8个土族,划分出8个土系。     

紫色丘陵区微地形条件下耕作土壤发生特征

传统耕作下的土壤受到自然成土因素和人为作用共同影响,土壤发生的方向和速度都可能发生改变。以传统耕作下紫色砂泥岩发育的土壤为对象,与自然条件下紫色砂泥岩发育的土壤进行对比,从土壤剖面形态、物理以及化学特征,探讨丘陵区微地形条件下紫色土的发生特征。结果表明:在传统耕作条件下,浅丘坡顶土壤土体厚度为15~40 cm,坡腰为22~100 cm,坡脚均超过100 cm;坡顶到坡脚旱地土壤表层的黏、粉粒平均含量分别为13.54%、23.75%、15.15%和24.41%、23.78%、29.90%,坡腰处表层土壤黏粒/粉粒比值最大;土壤pH值随坡顶、坡腰到坡脚呈减小趋势,坡顶土壤表层有机质、全氮和CEC均显著(P0.05)低于自然土壤;坡顶土壤表层出现Na的淋失,坡腰旱地表层和坡脚水改旱表层出现明显Mg的淋失,Si/Al和Si/R_2O_3值随地形从高到低逐渐减小,坡顶土壤表层CIA最大达到86.2,CIW最大达75.6,处于较强烈的化学风化程度。因此,在地形和人为耕作措施的共同作用下,紫色土土壤颗粒细化、元素淋失及表层化学风化增强,微地形是影响紫色土发育的重要因素。     

山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数及田块特征——以重庆为例

【目的】在山地丘陵区,耕作田块修筑工程的参数设计对该区域农业机械化、规模化及产业化发展起着决定性作用。但过去的研究主要集中在工程前后田块特征及土壤特性上,缺乏对其最基本工程设计参数的研究。因此,明确山地丘陵区耕作田块修筑工程参数设计的技术要点对该区域耕地资源的可持续发展有着非常重要的实践指导意义。【方法】以重庆山地丘陵区2010—2015年间实施的28个耕作田块修筑工程区为研究对象,通过开展实地调研,对山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数及其对耕作田块特征的影响进行了研究。【结果】(1)选址方法:地形坡度在25°以上的区域为禁止建设区,地形坡度在25°以下的区域为有条件建设区,其中,15°以下的区域为重点建设区。在地形坡度6°且集中连片面积在3.33 hm~2(50 mu)以上的区域(类型区A)重点布设条田与缓坡地;在扣除类型区A的基础上,地形坡度15°且集中连片面积在3.33 hm~2(50 mu)以上的过渡区域(类型区B),条田、梯田、梯地及缓坡地均可布设;在扣除类型区A和B的基础上,地形坡度25°且集中连片面积在3.33 hm~2(50 mu)以上的区域(类型区C)主要布设梯田与梯地。(2)工程设计参数:条田、梯田、梯地及缓坡地的田块长度宜分别设置为50—200、50—200、30—200及50—300 m;田块宽度宜分别设置为30—100、10—30、5—20及50—100 m;条田与梯田的田面坡度均为0°,梯地与缓坡地的田面坡度宜分别小于10°与6°;条田及缓坡地的田坎一般均可采用夯砌土坎,但如果其土壤特性不能够满足工程施工要求时,亦可采用条石或块石为主材进行修筑。而梯田与梯地则可分别采用浆砌条石与干砌条石,但如果区域内条石匮乏,其运输成本较高的情况下,以满足工程稳定性为前提,亦可采用浆砌块石或夯砌土坎。(3)对田块特征的影响:耕作田块修筑工程打破了原有田坎,将原本分散、细小及不规整的田块进行合并与再规划,最终组合形成面积较大的、形状规整的、分布相对集中的耕作田块。耕作田块修筑工程实施后,田块平均规模从0.23 hm~2提升为0.63 hm~2,提升了1.79倍;田块形状指数从18.02降低为10.22,降低了7.80;田块密度从7.09个/hm~2降低为3.35个/hm~2,降低了3.74个/hm~2;田块面积的Moran’s I指数从0.1937提升到0.3501,提升了0.1564。【结论】依据地形坡度与最小耕作田块修筑单元,可将山地丘陵区耕作田块修筑工程建设为条田、梯田、梯地及缓坡地4种类型,能够显著地改善山地丘陵区耕地破碎化现状,有效地促进该区域农业机械化、规模化及产业化发展,其工程设计除依据考虑地形、水文及土壤特性外,更应注重就地取材,降低建造成本。     

土地整理后喀斯特土壤不同粒级组分中养分含量研究

为探讨喀斯特山地土地整理后有效的土壤培肥模式,揭示不同粒级组分中养分含量的分布,以贵州省普定县陈家村进行土地整理后的坡地为例,进行小区施肥种植试验,研究不同施肥方式对整理后岩溶土壤养分培肥的影响。结果发现,各培肥模式中,施用农家肥、深松、使用本地蚯蚓对土壤有机质、全氮的改善效果较好,施用农家肥+尿素+过磷酸钙+氯化钾对增加土壤磷、钾养分的效果较好。同时发现0.002~0.02mm粒级组分中有机质和养分含量普遍高于其他粒级。     

非农建设占用耕地耕层土壤剥离潜力评价方法

在开发建设项目日益扩大增长的今天,剥离被非农建设占用的耕地,是缓解人地矛盾,保护耕地资源的有效措施。该文在Arc GIS的技术支持下,以重庆市江津区为例,从耕层土壤质量与耕地质量2个角度,提供了一种定量评价了非农建设占用耕地可剥离的耕层土壤剥离潜力的方法。将研究区耕层土壤质量等级图层与非农建设占用的耕地质量等级图层叠加,得出江津区非农建设占用耕地可剥离耕层土壤资源潜力,可剥离的耕层土壤总面积达到了30.18 km2,占非农建设占用耕地总面积的76.39%,主要集中在江津区经济发达、非农建设发展迅速,地势低平、集中连片、交通便利、增值潜力巨大的中北部地区。根据江津区耕层土壤质量等级以及江津区非农建设占用的耕地质量等级,将可剥离的耕层土壤划分为3个等级,以便确定非农建设占用的耕层土壤剥离的优先秩序以及后备土壤资源;可剥离的优质耕层土壤资源稀缺,一级可剥离耕层土壤面积仅为0.32 km2,占可剥离耕层土壤总量的1.03%,二级可剥离耕层土壤面积为4.64 km2,占可剥离耕层土壤总量的15.37%。因此在丘陵山地开发建设的过程中耕地保护任务重大,更需对被占用优质的耕地进行耕层土壤剥离。该文为区域开发建设、耕地资源保护提供了科学依据,对后续的耕层土壤利用规划乃至西南丘陵山地区的非农建设规划布局具有一定借鉴意义。